35461 - FISIOLOGIA CELLULARE CON ESERCITAZIONI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del modulo lo studente ha una buona conoscenza della fisiologia cellulare, con particolare riferimento ai flussi ionici attraverso la membrana delle cellule eccitabili, alla trasduzione dei segnali nei recettori sensoriali e ai meccanismi di plasticità funzionale e strutturale delle sinapsi. Una parte delle lezioni e le esercitazioni gli consentono di conoscere le basi teoriche, gli ambiti di applicazione e alcuni aspetti metodologici delle principali tecniche di indagine dell'attività bioelettrica cellulare, che permettono la derivazione di segnali generati da popolazioni cellulari, da singole cellule e dal flusso ionico attraverso singoli canali membranari.

Contenuti

Caratteristiche funzionali delle cellule eccitabili. Flussi ionici attraverso la membrana plasmatica delle cellule eccitabili. Potenziali bioelettrici nei neuroni e nei recettori sensoriali. Trasduzione e codificazione dei segnali nei sistemi somatosensoriale, uditivo, vestibolare, visivo, gustativo e olfattivo.

Trasmissione sinaptica, plasticità sinaptica, apprendimento e memoria. Trasmissione sinaptica e plasticità sinaptica. Formazione e consolidamento delle sinapsi nell'età evolutiva. Basi ioniche e molecolari dell'apprendimento e della formazione della memoria. Potenziamento a lungo termine (LTP) e depressione a lungo termine (LTD) della trasmissione sinaptica glutammatergica, ruolo dei recettori ionotropici e metabotropici. Meccanismi modulatori presinaptici e postsinaptici. Mantenimento dell'LTP e consolidamento della memoria a lungo termine, ruolo del brain derived neurotrophic factor (BDNF), modificazioni strutturali delle sinapsi.

Tecniche d'indagine dell'attività bioelettrica cellulare. Registrazione intracellulare: attivazione a corrente costante ("current clamp") e a voltaggio costante ("voltage clamp"). Trasmissione sinaptica. Stimolazione ortodromica e antidromica dell'attività neuronale. Registrazione di tipo "patch clamp" delle correnti ioniche, in configurazione "whole cell", "perforated patch", "cell-attached", "inside-out" e "outside-out". Studio delle correnti totali e di singolo canale. Caratterizzazione farmacologica e biofisica delle correnti ioniche. Meccanismi di modulazione dei canali ionici. Registrazione extracellulare multiunitaria e monounitaria. Registrazione del potenziale di campo extracellulare. Elettroencefalografia. Elettromiografia. Elettrocardiografia.

Testi/Bibliografia

E. Carbone, F. Cicirata, G. Aicardi, Fisiologia: dalle molecole ai sistemi integrati, EdiSES, 2009.

E.R. Kandel, J.H.Schwartz, T.M. Jessel, Principi di neuroscienze, Casa Editrice Ambrosiana, 2003.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giorgio Aicardi